Naprawa ładowarki do latarki.

Witam otóż posiadam latarkę zasilaną jednym ogniwem 18650. Ładowarka posiada odcięcie po naładowaniu ogniwa. Ostatnio ładowałem nią z powodzeniem ogniwa z telefonu kom. Przez przypadek pomyliłem biegunowość i ładowarka przestała ładować. Odbywało się to tak. Po podłączeniu ładowarki do prądu zapalała się zielona dioda. Po podłączeniu aku zaczęła palić się na pomarańczowo,a po naładowaniu znów świeciła na zielono. Teraz w ładowarce w dalszym ciągu zapala się zielona dioda ale już nie reaguje na podłączenie aku. Co mogło się zepsuć?
Poniżej fotki ładowarki.

To jest zasilacz impulsowy bardzo małej mocy, przypuszczalnie generator samodławny na jednym tranzystorze, do tego zaprojektowany pod kątem jak najmniejszych kosztów, o czym świadczy choćby prostowanie jednopołówkowe na wejściu. Strona wtórna ogranicza się do diody, elektrolitu i opornika, a LED włączony jest w układ po stronie pierwotnej. Jeżeli po włączeniu do sieci LED świeci na zielono, to przypuszczalnie ta część przetwornicy, która jest po stronie pierwotnej transformatora, pracuje, a uszkodzeniu uległa jedynie część po stronie wtórnej (zakładam, że napięcia na wyjściu nie ma, choć tego nie napisałeś).

Wylutuj i sprawdź tę małą szklaną diodę położoną obok transformatora przy krawędzi płytki, tam gdzie jest ścięty róg (na dole po prawej stronie na zdjęciu). Sądząc po widocznych cyfrach, może to być 1N4148 lub 1N4150, czyli szybka dioda na odpowiednio 200mA lub 400mA prądu średniego, co świadczyłoby o dopuszczalnym prądzie jaki może dawać ta ładowarka. Kiedy podłączyłeś ogniwo odwrotnie, dioda zaczęła przewodzić, popłynął przez nią i przez uzwojenie wtórne nadmierny prąd i najprawdopodobniej dioda padła. Gorzej, jeśli przepaliło się też uzwojenie wtórne, wtedy kaplica. Tak więc mając diodę wylutowaną, sprawdź od razu czy uzwojenie wtórne nie jest uszkodzone. Jeżeli uzwojenie wtórne jest OK a uszkodzona jest tylko dioda i to w ten sposób, że nie przewodzi w obu kierunkach, to jest szansa. Wstaw wtedy taką samą diodę albo nieco większą, byleby szybką (na przykład 1N5819 Schottky 40V/1A powinna się nadawać), i powinno działać.

Zgadza się ,prąd nie płynie przez ładowarkę. Obstawiam że uzwojenie nie padło bo zauważyłem, że po włożeniu ładowarki do prądu na chwilkę zapala się pomarańczowa dioda. Wy lutowałem tą szklaną diodę i owszem brak przewodności. Na płytce napisane jest właśnie 1N5819.Ja posiadam 1N5817. Czy taka dioda się nadaje?

Edit: Znalazłem szklaną 1N4148 i wlutowałem. Ładowarka działa. Mam jedno pytanko, bo ładowarka ładuje prądem 500mA (tak jest napisane na obudowie), a czy można w jakiś łatwy sposób zwiększyć prąd ładowania do powiedzmy 800mA?

Nie miałeś niczego obstawiać tylko zmierzyć omomierzem to uzwojenie, ale teraz już nie musisz, bo jeśli po wlutowaniu nowej diody ładowarka działa, to uzwojenie musi być w porządku. Cała reszta też musi być w porządku, a dioda padła wskutek prądu spowodowanego odwrotnym podłączeniem baterii, tak jak opisywałem. Przy okazji, przypuszczam, że LED jest dwukolorowy, czerwony i zielony, jeśli obie struktury świecą jednocześnie to wówczas wydaje się, że LED świeci na pomarańczowo.

Dioda 1N41418 to zwykła dioda impulsowa na 75V/200mA, diody 1N5817,8,9 to diody 1A Schottky odpowiednio na 20, 30 i 40V, więc wytrzymałość napięciowa 20V dla 1N5817 może być niewystarczająca. W czasie, gdy tranzystor jest włączony, na tej diodzie pojawia się wsteczne napięcie wynikające z wyprostowanego napięcia sieci i przekładni transformatora, powiększone o napięcie ładowanej baterii. Wstawienie na płytkę 1N4148 zamiast 1N5819 mogło być podyktowane szukaniem oszczędności, ale mogło też wynikać z jakichś modyfikacji wskutek których 40V przestało wystarczać, dlatego uważam, że najbezpieczniej byłoby wstawić tam szybką diodę wytrzymującą tyle co 1N4148. Z tego względu z diod Schottky lepiej nadawałyby się na przykład SB150 (50V/1A), SB160 (60V/1A), ale to nie niekoniecznie musi być Schottky. Jest sporo szybkich diod przełączających (Fast Recovery, Fast Efficient, Ultrafast Rectifiers), które idealnie nadawałyby się do tego celu i które są często spotykane w zasilaczach impulsowych, ładowarkach i świetlówkach kompaktowych, z których dałoby się je pozyskać. Podam kilka przykładów, wszystkie na 1A, na większe prądy nie ma sensu stosować:
UF4001-7
FE1A-D
UG1A-D
RGP10A-J
FR101-7

Wstawienie diody na większy prąd zmniejszy jej grzanie się oraz zmniejszy ryzyko, że coś padnie, ale nie wyeliminuje go całkiem, ładowarka nie stanie się przez to odporna na odwrotne podłączenie baterii. Jednak należałoby to zrobić, bo jeśli ładowarka naprawdę ładuje prądem 500mA, to dioda 1N4148 jest zdecydowanie za słaba. Na razie dolutuj drugą taką samą równolegle, powinno pomóc nawet jeśli prąd nie podzieli się idealnie równo po połowie. Natomiast sposobu zwiększenia prądu ładowarki raczej nie ma. W tak prostym układzie prąd wynika głównie z parametrów transformatora (indukcyjności uzwojeń, przekładni), a tych nie da się zmienić. Są one dobrane na jakąś moc maksymalną, której przy danym napięciu sieci nie da się przekroczyć, i tylko z tego wynika napięcie i prąd na wyjściu (brak sprzężenia zwrotnego). W rezultacie prąd ładowania jest taki jaki jest i tyle.

Mam nadzieję, że jak ładujesz baterie Li-Ion to pamiętasz, że nie wolno ich przeładowywać, bo grozi to wybuchem i zapaleniem się. Końcowe napięcie ładowania powinno wynosić 4.20V+/-0.05V, co prawda można ładować aż do 4.30V upychając więcej energii do baterii ale kosztem skrócenia jej żywotności. Normalnie ładowanie nadzoruje telefon, odcinając zasilanie kiedy napięcie osiągnie końcową wartość, w przypadku ładowania na stole musisz samemu monitorować napięcie.

Tzn ta ładowarka sama odcina zasilanie. Jak aku się naładuje to wtedy zapala się dioda na zielono i nie ładuje. Latarka nie ma wbudowanej elektroniki ,Akumulator także więc ładowaniem steruje ta chińska myśl techniczna. Mam jakiś tam zepsuty zasilacz impulsowy i elektronikę ze świetlówki więc może by coś dobrał. Ogólnie ładuje ale wolę żeby działało to wszystko dobrze. Jest jakiś sposób na zmierzenie jakim faktycznie prądem ładuje ta ładowarka?

Mam także diodę Schottkyego FR102 i FR107 Którą z nich użyć?

Z tych dwóch diod lepsza będzie FR102, bo ma 3 razy krótszy czas przełączania niż FR107. Już tak jest z diodami Fast Recovery (bo to nie jest dioda Schottky), że im wyższe napięcie tym dłuższy czas przełączania, więc przesadzanie z napięciem nie ma sensu.

To, że po "naładowaniu" baterii czerwony LED gaśnie, nie oznacza jeszcze, że ładowarka odcina zasilanie, w tak prymitywnym układzie jest to niemożliwe. Po prostu zielony LED pali się przez cały czas, gdy generator samodławny jest zasilany i oscyluje obciążony wstępnie przez opornik na wyjściu, natomiast czerwony LED zapala się tylko wtedy, gdy obciążenie na wyjściu wzrośnie, być może do wykrywania tego stanu wykorzystywana jest wartość średnia prądu tranzystora. Nie jestem pewien jak to jest dokładnie zrobione, ale nie będę rozrysowywał schematu na podstawie ścieżek ani niczego obliczał, bo i tak nie wiadomo jakie są parametry transformatora, a one są decydujące. O tranzystorze też nic nie wiadomo, nie opisałeś go, więc milcząco zakładałem, że to MJE13001 lub podobny mały wysokonapięciowy tranzystor, często spotykany w tego typu zasilaczach. W każdym bądź razie jestem pewien, że o świeceniu się czerwonego LED-a decyduje pewna wartość progowa, przy przekraczaniu której LED zapala się lub gaśnie (raczej płynnie niż skokowo), tak że to, że LED świeci na zielono wcale nie oznacza, że na wyjściu żaden prąd nie płynie. Nawet jeżeli ten próg jest niski i prąd jest mały, to i tak powinieneś monitorować napięcie na baterii, żeby ją w porę odłączyć od ładowarki, bo baterie Li-Ion w odróżnieniu od NiCd czy NiMH nie tolerują przeładowania nawet małym prądem. Jeżeli dotąd Ci się udawało, to pewnie dlatego, że po zgaśnięciu czerwonego LED-a bez zbędnej zwłoki kończyłeś ładowanie, co następowało zanim napięcie na baterii zbliżyło się do granicznej wartości 4.30V, przy której ładowanie należy bezwzględnie przerwać.

Po wymianie diody na FR102 napięcie na nieobciążonym wyjściu może się nieznacznie zmienić, co chyba jednak nie ma większego znaczenia, bo sądząc po zastosowanych elementach tej ładowarce i tak daleko do jakiejkolwiek precyzji. Jeżeli chodzi o pomiar prądu to wszystko zależy od tego, jaki sprzęt masz do dyspozycji. Jeżeli kabel wyjściowy ładowarki jest zakończony wtykiem, to chyba najwygodniej byłoby zrobić sobie przejściówkę złożoną z gniazda, wtyku i dwóch kawałków drutu z małym opornikiem wstawionym w szereg z jednym z nich. Gdyby wstawić opornik 0.1Ω w kabel od minusa, to wówczas przyłączając ujemny przewód woltomierza do minusa baterii i przełączając tylko dodatni można by mierzyć napięcie na baterii i spadek napięcia na oporniku bez przerywania przepływu prądu. Dysponując multimetrem o rozdzielczości 1mV na najniższym zakresie, można by mierzyć prąd z dokładnością do 1mV/0.1Ω=10mA, przy czym spadek napięcia na oporniku wynosiłby tylko 50mV przy 500mA, co nie zafałszowałoby specjalnie wyniku pomiarów tak jak mogłoby się to stać w przypadku użycia multimetru jako amperomierza. Dla przykładu, multimetr FLUKE 75 na zakresie 10A ma oporność wewnętrzną 0.05Ω ale rozdzielczość tylko 10mA, a więc tak jak z opornikiem, z kolei na dokładniejszym zakresie 320mA ma oporność aż 6Ω, co zupełnie wyklucza użycie tego zakresu do tego pomiaru. Inne, tańsze multimetry mogą być pod tym względem jeszcze gorsze, dlatego od razu zaproponowałem pomiar spadku napięcia na oporniku szeregowym.

A jeżeli chodzi o zbadanie progu, przy którym zapala się i gaśnie czerwony LED, to metoda jest bardzo prosta: podłącz do wyjścia ładowarki woltomierz i obciążaj różnymi opornikami. Zacznij od 1kΩ, jeżeli przy takiej oporności napięcie na wyjściu wynosi na przykład 5V, to znaczy, że płynie prąd 5mA. Jeżeli czerwony LED jeszcze się nie świeci to zamiast 1kΩ podłączaj kolejno 470Ω, 220Ω, i tak dalej, aż do skutku. Przypuszczam, że ten próg jest na poziomie kilkudziesięciu mA minimum.

kspro wrote:

O tranzystorze też nic nie wiadomo, nie opisałeś go, więc milcząco zakładałem, że to MJE13001

Zgadza się jest to właśnie ten tranzystor. Kurcze to mnie trochę zmartwiłeś, bo rzeczywiście może nie odcinać zasilania gdyż ładowarka cały czas jest ciepła. Mam kilka ładowarek do telefonu i ładując telefon czy aparat to ładowarka za każdym razem stygnie gdy tylko ładowanie jest zakończone. Ta faktycznie płynnie zmienia kolor gdy zbliża się do końca ładowania. Mam jeszcze inną ładowarkę która działa na podobnej zasadzie jak ta od latarki. To jest ładowarka od aku Li-pol z tych zabawkowych helikopterów. W niej dioda gaśnie gdy ładuje i jak zakończy ładowanie to się zapala. I ona faktycznie stygnie po zakończeniu ładowania. Może ta będzie lepsza. Jak ją przyniosę z piwnicy i uda mi się rozebrać to cyknę foteczki.

Dodano po 3 [godziny] 16 [minuty]:

A o to foteczki drugiego zasilacza. Dodam że ten ma takie samo napięcie czyli 4,2V ale prąd ładowania to 1000mA czyli dwukrotnie większy. Ale czy lepszy od tamtego? Tranzystor jest taki sam jak w tamtym zasilaczu.
Proszę o opinię. A o to foteczki.

Ta ładowarka wygląda dużo lepiej, co prawda przetwornica jest także generatorem samodławnym, ale już na dwóch tranzystorach i kontrolowanym przez sprzężenie zwrotne przy pomocy transoptora. Tranzystor wysokonapięciowy jest może i ten sam ale w większej obudowie, a więc z lepszym chłodzeniem, prostownik dwupołówkowy na czterech diodach (często spotykane rozwiązanie zamiast pojedynczego mostka, widocznie tak taniej wychodzi).

Po stronie wtórnej są dwa elementy w obudowie SOT23, pierwszy to zapewne źródło referencyjne TL431 do stabilizacji napięcia, a drugi to tranzystor NPN do wykrywania progu prądu ładowania. Do TL431 dołączone są dwa oporniki SMD o tolerancji 1%, R12=2.1kΩ i R11=1.5kΩ, i jak się pomnoży wartość napięcia referencyjnego TL431 przez odwrotność podziału dzielnika złożonego z tych oporników to wychodzi U=2.5V•(1.5+2.1)/2.1=4.285V, co by się zgadzało z wartością końcowego napięcia ładowania baterii Li-Ion. Ta wartość może być nieco inna, bo są tam jeszcze inne oporniki, które być może w jakiś sposób wchodzą w skład tego dzielnika, ale nie jestem tego pewny, bo miejscami nie widać dobrze jak przebiegają ścieżki, zwłaszcza pod opornikami R10-R13.

Opornik 5.6Ω (na druku oznaczony jako 4.7Ω), włączony w szereg z minusem zasilania i zbocznikowany diodą 1N4007 (na 1000V, choć mogłaby być 1N4001 na 50V), służy do nadzoru prądu ładowania. Dopóki prąd jest mały, przepływa tylko przez opornik, gdy spadek napięcia na oporniku narośnie do około 0.6V, zaczyna przewodzić dioda zapobiegając dalszemu wzrostowi napięcia. Napięcie na oporniku podawane jest przez opornik R9=150Ω na bazę tranzystora NPN Q3, który włącza się, gdy spadek napięcia na oporniku 5.6Ω przekroczy jakieś 0.55V, a więc gdy prąd wyjściowy przekroczy 0.1A w przybliżeniu. Ścieżka od kolektora Q3 biegnie poprzez zwarty R8 do R10=1kΩ, podłączonego do plusa zasilania, i jeszcze dalej, ale nie widać dokładnie gdzie. Być może w jakiś sposób oddziaływuje na dzielnik napięcia przy TL431, a być może biegnie tylko do pinu R LED w celu sygnalizacji końca ładowania. Bo jak wynika z druku, pierwotnie przewidziany był LED dwukolorowy, zielono-czerwony, ze wspólną anodą. Katoda G podłączona jest do minusa zasilania poprzez R7, a więc LED świecił na zielono przez cały czas tak jak w uprzedniej ładowarce, a katoda R przypuszczalnie połączona jest z R10, więc kolor czerwony zapalał się gdy tranzystor przewodził, a więc przy prądzie powyżej 0.1A. Obecnie, po zmianach diodę, LED wlutowano tak, że katoda poprzez zwarty R7 połączona jest z minusem, a anoda z R10, więc LED świeci gdy prąd jest mniejszy niż 0.1A, i to by się zgadzało z tym co napisałeś.

Tak więc wszystko wskazuje na to, że po stronie wtórnej jest jedynie sygnalizacja spadku prądu ładowania poniżej wartości progowej równej około 0.1A, natomiast stabilizacji prądu ładowania nie ma. Maksymalny prąd ładowania, tak jak w poprzedniej ładowarce, wynika jedynie z ograniczenia mocy generatora samodławnego i będzie uzależniony od wahań napięcia sieci. Tym niemniej ta ładowarka ma przynajmniej dużo bardziej precyzyjny układ nadzoru końcowego napięcia ładowania, co jest bardzo ważne. To znaczy powinna mieć, gdyby nie jedno ale.

Chodzi o to, że chociaż katoda źródła referencyjnego TL431 jest dołączona wprost do minusa wyjścia ładowarki to opornik R12 dzielnika już nie. Jest on dołączony przed opornikiem 5.6Ω i diodą 1N4007 układu progu prądu ładowania, tak więc z punktu widzenia dzielnika R11/R12 wartość napięcia referencyjnego układu TL431 jest niejako powiększona o spadek napięcia na rzeczonym oporniku i diodzie. Jeżeli przy większym prądzie spadek napięcia na diodzie 1N4007 wynosi około 0.6V, to licząc tak jak uprzednio, TL431 będzie stabilizował napięcie U=(2.5V+0.6V)•(1.5+2.1)/2.1=5.314V, przy czym to napięcie jest przed diodą, więc na wyjściu ładowarki będzie o 0.6V mniej, czyli 4.714V, a więc za dużo. Napięcie wyjściowe będzie stabilizowane na poziomie obliczonym uprzednio (4.285V) tylko wtedy, gdy prąd z wyjścia ładowarki nie jest pobierany, gdy nie ma spadku napięcia na oporniku 5.6Ω (te kilka mA płynących przez TL431 i transoptor można sobie pominąć). Problem w tym, że nie bardzo wiadomo w jaki sposób prąd ten miałby zmaleć, chyba dopiero po przeładowaniu baterii. No nie wiem, może to jest błąd w koncepcji układu ładowarki, a może układ progowy prądu wyjściowego z tranzystorem Q3 jednak w jakiś sposób modyfikuje stopień podziału lub napięcie widziane przez dzielnik, tylko tego nie widać na zdjęciu ścieżek (o czym już wspominałem).

Podobnie jak poprzednia, ta ładowarka również nie ma żadnego zabezpieczenia przed odwrotnym podłączeniem baterii ani też przed zwarciem, kiedy to układ sprzężenia zwrotnego nie jest niczym zasilany i cała moc dostarczana przez generator samodławny będzie się wydzielała w uzwojeniu wtórnym, diodzie prostowniczej i diodzie 1N4007. Może diody to wytrzymają, a może nie.

Jak widzisz, z tymi tanimi ładowarkami zawsze jest jakiś problem. Jeżeli chcesz mieć pewność, to nie ma wyjścia, musisz przeprowadzić pomiary, nikt inny tego za Ciebie nie zrobi. Polutuj sobie prostą przejściówkę, pomierz jak zmienia się napięcie i prąd podczas ładowania baterii Li-Ion, zanotuj dla jakich wartości zapalają sie LED-y, a oprócz tego zrób to samo obciążając wyjścia ładowarek opornikami. Do badań tej większej ładowarki możesz potrzebować oporników większej mocy, na przykład kilka sztuk 10Ω/3-5W. Kombinując je szeregowo i równolegle otrzymasz wartości (w nawiasach prąd przy stałym napięciu 4.2V): 30Ω (0.14A), 20Ω (0.28A), 10Ω (0.42A), 10||30=7.5Ω (0.56A), 10||20=6.67Ω (0.63A), 10||10=5Ω (0.84A), 10||10||20=4Ω (1.05A), 10||10||10=3.33Ω (1.26A), a więc wystarczająco gęsto do sporządzenia w miarę dokładnego wykresu napięcie-prąd. Na wszelki wypadek uważaj, żeby nie zewrzeć wyjścia.

Jeżeli ta ładowarka na 1000mA okaże się dobra (bo może moja analiza jest błędna, nie mam absolutnej pewności), to możesz jej spokojnie używać do ładowania ogniwa 18650, bo ogniwo tego typu ma pojemność przynajmniej 2000mAh, więc prąd ładowania wynosiłby co najwyżej 0.5C, co jest bezpieczną wartością. Jeżeli pomiarów nie zrobisz, bo to lub tamto (powód zawsze się znajdzie), to lepiej używaj tej pierwszej, w końcu jest już wypróbowana, tylko pamiętaj, żeby zaraz po zasygnalizowaniu końca ładowania baterię odłączać, a już na pewno NIE ZOSTAWIAJ NA NOC.

Dzięki za informację. Pomiary na pewno zrobię bo szkoda mi akumulatorów żeby się rozleciały zbyt przedwcześnie. Mam oporniki 9szt 10ohm ale o mocy 2watt i z 8sz 8,2ohm także dwa watt. Tylko takich mogę użyć bo u mnie w sklepie nie ma oporników o tak małych wartościach. A te były zamawiane na alledrogo. A czy tymi ładowarkami mogę ładować akumulatorki NI-MH bez żadnych obaw?

Witam spowrotem w temacie. Otóż ta wersja ładowarki z pierwszego postu jest nie doskonała. Zakupiłem o takie cudo :
.
Chciałbym to wpasować w obudowę tej ładowarki z pierwszego postu a istniejącą ładowarkę użyć jako zasilanie tego modułu. Problem jest w tym że ładowarka na wyjściu ma 4.6V ale po podłączeniu modułu napięcie spada do 4.2V przez co modół nie ładuje. Możliwe jest to ,że fabryczny modół ładowania obniża napięciepo wykryciu obciàżenia przez dodatkowy moduł? Da się to jakoś poskładać do kupy aby ładowało?